淺談數(shù)據(jù)中心的防雷措施
發(fā)布日期:
2019-10-22

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雷電災(zāi)害是一種目前人類還無法抗拒的嚴重自然災(zāi)害,雷電造成人員傷亡及設(shè)備損壞的事件展有發(fā)生隨著企業(yè)信息化建設(shè)的不斷發(fā)展,精密電子設(shè)備被廣沃應(yīng)用各行各業(yè)的計算機通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,由于精密電子設(shè)備抗過電壓,過電流及電磁脈沖的能力極低,毫無防范的系統(tǒng)一旦遭受雷擊,設(shè)備將會遭受重創(chuàng)隨著我國信息化建設(shè)進程的加快,信息系統(tǒng)的投入加大,計算機網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)正扮演著愈來愈重要的角色,雷電災(zāi)害對其造成的威脅和危害也愈來愈大,每年都有多起因雷擊造成計算機及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)施損壞,從而導(dǎo)致信息傳輸中斷,信息受損乃至威脅人身安全的事故發(fā)生。


雷電侵害網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的幾種途徑


雷電侵害計算機網(wǎng)絡(luò)有兩種方式:直擊雷侵害和感應(yīng)雷侵害雷電直接擊中設(shè)備所在建筑物或設(shè)備連接線路并經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備入地的雷擊過電流稱為直擊雷:由雷電電流產(chǎn)生的強大電磁場經(jīng)導(dǎo)體感應(yīng)出的過電壓,過電流所形成的雷擊稱為感應(yīng)雷.直擊雷擊中建筑物,會產(chǎn)生強大的雷電流,如果電壓分布不均會產(chǎn)生局部高電位,對周圍電子設(shè)備形成高電位反擊,擊毀建筑物,損壞設(shè)備,甚至造成人員傷亡感應(yīng)雷一般由電磁感應(yīng)產(chǎn)生 ,通過電力線路,信號饋線感應(yīng)雷電壓入侵計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),從而造成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備的大面積損壞因而雷電對計算機網(wǎng)系統(tǒng)的入侵主要有以下:


三個途徑:


  1. 直擊雷經(jīng)過建筑物接閃器富蘭克林避雷針,避雷帶)入地泄放雷電流,導(dǎo)致數(shù)萬伏的地網(wǎng)地電位,通過設(shè)備接地線入侵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備形成地電位反擊。


  2. 雷電流沿建筑物避雷引下線入地時,在引下線周圍產(chǎn)生強磁場,從而在引下線周圍的金屬管(線)上經(jīng)感應(yīng)而產(chǎn)生過電壓,通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電力或信號線入侵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。


  3. 進出建筑物的電源線或通信線等在大樓外受直接雷或感應(yīng)雷而加載的雷電壓及過電流沿線路竄入,侵害網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。


由此可見,雷電主要是通過供電電源線路,通信線路及接地系統(tǒng)入侵計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)因而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷主要是針對上述三種可能進行雷電防護,通過增加各級防雷設(shè)施,盡可能地防御和減輕雷電災(zāi)害對計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成的損害。


由于計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般放置在建筑物內(nèi)的計算機機房內(nèi),建筑物通常都有防直擊雷的避雷設(shè)施,一般情況下,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備受到建筑物防雷設(shè)施防直擊雷的保護,處于雷電的非暴露區(qū),因而遭受直擊雷的可能性相對較小,而遭受感應(yīng)雷的概率則較高,因而計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)考慮更多的是感應(yīng)雷及雷電波入侵的防護問題通過對電源線路和通信線路等潛在雷電入侵隱患加裝電涌保護器(SPD),來阻止或減輕雷電對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的沖擊電源系統(tǒng)的防雷惜施。


電源系統(tǒng)的防雷措施


計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電源并非獨立的供電系統(tǒng),仍然由電力線路輸入室內(nèi),理論上電力線路可能遭受直擊雷和感應(yīng)雷.如果直擊雷擊中高壓線路,經(jīng)過變壓器耦合到低壓端,通過計算機供電設(shè)備入侵計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):同樣低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應(yīng)過電壓無論是何種情況下的雷電造成電源線路的過電壓,均會對計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備造成毀滅性的損壞。


由于雷電產(chǎn)生了強大的過電壓,過電流無法一次性在瞬間完成泄流和限壓,所以電源系統(tǒng)必須采取多級的防雷保護,至少必須采取泄流和限壓前后兩級防雷保護按照我國現(xiàn)行的計算機信息系統(tǒng)防雷技術(shù)要求規(guī)定,電源系統(tǒng)應(yīng)該采取三級雷電防護,即在建筑物總電裝置高壓端各相安裝高通容里的防雷裝置,作為第一級保護, 在低壓側(cè)安裝閥i ]式防雷裝置作為第二級保護,在樓層配電箱安裝電源避雷箱作為第三級保護重要場合宜采取更多級的保護措施,如在UPS電源輸出端加裝防雷器,對重要設(shè)備電源輸入端加裝電源終端防雷設(shè)備等等通過使用多級電源防雷設(shè)施,徹底泄放雷電過電流,限制過電壓,從而盡可能地防止雷電通過電力線路竄入計真機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),損害系統(tǒng)設(shè)備。


信號系統(tǒng)的防雷惜施


現(xiàn)代建筑物內(nèi)的信息網(wǎng)絡(luò)不再是一個信息孤島,它必須是一個互連互通的開放性網(wǎng)絡(luò),來滿足人們信息交換的需求各建筑物之間以及建筑物與外部網(wǎng)絡(luò)之間都需要物理介質(zhì)的連接,內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)連接的通信方式有多種,有通過普通電話雙絞線為通信介質(zhì)實現(xiàn)互連的,如PSTH(撥號接入),ISDN技術(shù),DN技術(shù),ADSL技術(shù)等等有通過5類非屏蔽雙統(tǒng)線,光纖為介質(zhì)實現(xiàn)通信連接的。


在上述幾種通信方式中,除光纖介質(zhì)外,其它介質(zhì)都可能因遭受直接雷或感應(yīng)雷而侵害兩端連接的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).首先,暴露的通信電纜會直接受到雷電襲擊:平行鋪設(shè)的電纜,當某一電纜被雷電擊中時,會在相鄰的電纜感應(yīng)出過電壓其次,即便是埋在地下的通信電纜,當?shù)孛嬖馐苤睋衾谆蚶纂娡ㄟ^地面泄放時,強大的雷電壓會穿透土壤,使雷電流入侵到電纜,竄入網(wǎng)絡(luò)當前我國正大力推廣寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù),根據(jù)最近的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,我國目前應(yīng)用最多的寬帶上網(wǎng)方式為ADSL方式,占全部用戶的893%,而ADSL技術(shù)使用的介質(zhì)是普通的電話線路,因電話線路遭受雷擊,導(dǎo)致?lián)p壞兩端通信設(shè)備的事故常有發(fā)生,與此連接的網(wǎng)絡(luò)如果不采取任何防雷防范措施,一旦遭受雷擊,系統(tǒng)將會遭受巨大的損失。


為了避免因通信電纜引入雷電侵害的可能性,通常采用的技術(shù)是在電纜接入網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備前首先接入信號避雷器(信號SPD),即在鏈路中串入一個瞬態(tài)過電壓保護器,它可以防護電子設(shè)備遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導(dǎo)電涌過電壓,阻斷過電壓及雷電波的侵入,盡可能降低雷電對系統(tǒng)設(shè)備的沖擊由于信號避雷器串接在通信線路中,所以信號避雷器除了滿足防雷性能特征外,還必須滿足信號傳輸帶寬等網(wǎng)絡(luò)性能指標的要求因而選擇相關(guān)產(chǎn)品時,應(yīng)充分考慮防雷性能指標及網(wǎng)絡(luò)帶寬,傳輸損耗,接口類型等網(wǎng)絡(luò)性能指標。


接地及防靜電要求


由于計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心設(shè)備都放置在計算機機房內(nèi),因而對機房提出了較高的環(huán)境要求,良好的接地系統(tǒng)是保證機房計算機及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全運行,以及工作人員人身安全的重要措施按照現(xiàn)行《電子計算機機房設(shè)計規(guī)范》要求,計算機機房應(yīng)采用下列四種接地方式:

  1. 交流工作接地,接地電阻≤4Ω.

  2. 安全保護接地,接地電阻≤4Ω.

  3. 直流工作接地,接地電阻根據(jù)計算機系統(tǒng)具體要求確定.

  4. 防雷接地,應(yīng)按照現(xiàn)行國家標準《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》執(zhí)行


當交流工作接地,安全保護接地,直流I作接地和防雷接地采用共用一組接地裝置時,其接地電阻不應(yīng)大于其中最小值。


直流地的接去通常采用網(wǎng)格地,直流網(wǎng)格地應(yīng)采用銅帶,在活動地板下面按一定密度成交叉網(wǎng)格排列,其交叉點與活動地板支撐的位置要交錯排列,網(wǎng)格地交點處需用錫焊焊接在一起為了使直流網(wǎng)格地與大地絕緣,在銅帶下應(yīng)墊2~ 3m厚的絕緣橡皮或聚氯乙烯等絕緣物體接地引下線應(yīng)選用多芯銅電纜計算機終端及網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點機柜不宜就地做接地保護,應(yīng)由系統(tǒng)統(tǒng)一考慮設(shè)計,以防止不同接地系統(tǒng)的電壓差而損壞設(shè)備,以確保整個系統(tǒng)的等電位.靜電防護也是機房安全要求的一個重要環(huán)節(jié),當靜電電壓達到2KV時人就會有受電擊的感覺,靜電電壓積累到一定程度,也會導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障,通常機房內(nèi)絕緣體的靜電電壓不應(yīng)大于1KV,因而機房必須采取較好的靜電防護措施。


其它防護措施


  1. 避免系統(tǒng)設(shè)計遺留防雷隱患由于網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計人員的技術(shù)水平參差不齊,部分設(shè)計人員不僅缺乏防雷安全知識,而且缺乏防雷安全意識,往往導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在布線設(shè)計時就留下了防雷安全隱患因此,對室外網(wǎng)絡(luò)布線,應(yīng)盡里使用光纖通信介質(zhì),如果使用電纜應(yīng)避免使用架空走線方式,而采取地埋敷設(shè)電纜.另外,信息中心是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心,網(wǎng)絡(luò)的重要通信設(shè)備均設(shè)置在此,所以計算機機房的選位也涉及到方雷安全,從防雷角度考慮,計算機機房應(yīng)避免選擇在大樓的頂部或邊角位置,對多層或高層建筑物宜設(shè)置在二,三層,以減輕建筑物遭雷擊時直接雷對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的沖擊同樣 ,防雷系統(tǒng)設(shè)計及施工的專業(yè)性 較強,因而計算機信息系統(tǒng)雷工程必須實行設(shè)計審核制度,即防雷工程設(shè)計方案須經(jīng)當?shù)胤览字行膶徍藗浒?,防雷工程的設(shè)計,施工單位必須持有國家氣象主管機構(gòu)的資質(zhì)(格)證書防雷I程竣I后需經(jīng)當?shù)乇O(jiān)管部]或具有防雷檢測資質(zhì)的單位進行檢測驗收,經(jīng)檢測驗收合格后,方可交付使用.設(shè)計或施I不當?shù)姆览紫到y(tǒng)不僅不能有效防止雷電侵害,相反可能導(dǎo)致引入雷電災(zāi)害。


  2. 使用安全合格產(chǎn)品


    安裝的防雷裝置必須是按國家有關(guān)規(guī)定取得《計算機信息系統(tǒng)安全專用產(chǎn)品銷售許可證》的專用產(chǎn)品禁止使用未貼“銷售許可“標志,不合格或禁用的防雷產(chǎn)品。

    目前,絕大部分防雷產(chǎn)品自身辦理了相關(guān)保險手續(xù),為了避免因防雷產(chǎn)品自身問題,給用戶帶來不必要的損失,在選購計算機信息系統(tǒng)防雷產(chǎn)品時,應(yīng)確保產(chǎn)品已辦理了相關(guān)保險手續(xù)。


  3. 定期檢測制度


    安裝了計算機網(wǎng)絡(luò)防雷系統(tǒng),并不代表著網(wǎng)絡(luò)就可以永遠高枕無憂定期檢測是防雷系統(tǒng)后期維護的必要措施,每年至少應(yīng)該在雷雨季節(jié)到來之前,委托當?shù)胤览字行膶Ψ览紫到y(tǒng)進行一次安全檢則,雷雨季節(jié)其間,應(yīng)該加強外觀巡視,經(jīng)常檢查防雷設(shè)備的性能指示標志哆數(shù)防雷產(chǎn)品具有失效報警功能),及時發(fā)現(xiàn)并更換設(shè)備。


結(jié)束語


近年來,我國不斷加強對計算機信息系統(tǒng)的安全保護工作,國家氣象局和公安部及各省,地區(qū)相關(guān)部門都聯(lián)合發(fā)文,**** 了相關(guān)的管理規(guī)定要求各單位切實重視計算機信息系統(tǒng)的防雷設(shè)施的建設(shè),并組織職能部門]對計算機信息系統(tǒng)(場地)進行防雷安全定期檢測.只有建立多層次的計算機防雷系統(tǒng),才能確保計算機信息系統(tǒng)的安全運行,最大限度地防卸和減輕雷電災(zāi)害對計算機信息系統(tǒng)造成的危害和損失。

2013-10-26


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